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储能变流器新国标:需具备一次调频/惯量响应/连续3次低高电压穿越能力

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储能与电力市场获悉,近日,国家标准全文公开系统公开GB/T 34120——2023《电化学储能系统储能变流器技术规范》(以下简称“新国标”),文件代替GB/T 34120——2017《电化学储能系统储能变流器技术规范》(以下简称“2017年版”),将于2024年7月1日起执行。

新国标适用于以电化学电池作为储能载体,交流端口电压在35kV及以下储能变流器设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修。重点更改/增加内容提炼如下:

增加了功率输出范围、一次调频、惯量响应、高电压穿越、连续故障穿越、运行适应性、和设备可用性等电气性能要求:

  • A1类和A2类储能变流器参与惯量响应控制时,应在充电和放电状态均具备惯量响应能力

  • A1和A2类储能变流器应具备连续三次低-高电压穿越能力。

更改了电气安全距离、绝缘要求,增加了等电位连接和保护接地、电容残余能量危险防护、机械防护等安全性能要求:

  • 储能变流器断电后,在维修人员接触区域,内部电容器电压降低到直流60V以下或能量低于20J所需的放电时间不大于5s

储能变流器的运行寿命应不小于20年;储能变流器平均无故障工作时间应不小于2000h

应用海拔提升至2000m,2017年版为1000m。

对于应用在海洋性气候的储能变流器,满足耐盐雾要求

文件起草单位:中国电力科学研究院、国家电网、阳光电源、华为数字能源、金风科技、科陆电子、南瑞继保、智光储能、远景能源、普瑞电力、开普检测、上能电气

电气性能要求增加

惯量响应/高低压穿越/连续故障穿越      

文件增加了功率输出范围、一次调频、惯量响应、高电压穿越、连续故障穿越、运行适应性、和设备可用性等电气性能要求。

功率输出范围

储能变流器在交流端口额定电压、额定频率时,有功功率和无功功率的输出范围应在图2所示实线框内四象限动态可调,宜在图2所示虚线框内四象限动态可调。

一次调频

A1类、A2类和B1类储能变流器参与一次调频控制时,应在充电和放电状态均具备一次调频能力;一次调频死区宜设定为±(0.03~0.05)Hz。

惯量响应

A1类和A2类储能变流器参与惯量响应控制时,应在充电和放电状态均具备惯量响应能力;惯量响应频率变化死区宜设定为±(0.03~0.1)Hz,计算频率变化率的时间窗口宜为100ms~200ms

高低压穿越

A1和A2类储能变流器应具备连续三次低-高电压穿越能力,对于连续低-高电压穿越期间没有保持故障前有功功率值的储能变流器,其有功功率在故障清除后应能快速恢复,自故障清除时刻开始,以不小于30%额定功率/s的功率变化率恢复至故障前的值

A1类和A2类储能变流器交流端口电压在下图所示的电压轮廓线及以上的区域内时,储能变流器应不脱网连续运行。

A1类、A2类、B1类和B2类储能变流器交流端口电压在图5所示的电压轮廓线及以下的区域内时,储能变流器应不脱网连续运行。

电压适应性

A1类、A2类储能变流器交流端口电压在额定电压90%~110%范围内应正常运行。低于额定电压90%时需满足低电压穿越要求,高于额定电压110%时需满足高电压穿越要求。

频率适应性

储能变流器在正常运行频率范围内,在500ms的时间窗口内频率变化率不大于2Hz/s时应不脱网连续运行。

设备可用性

储能变流器的运行寿命应不小于20年;储能变流器平均无故障工作时间应不小于2000h。

安全性能要求增加

电容残余能量危险防护/机械防护      
     
文件更改了电气安全距离、绝缘要求,增加了等电位连接和保护接地、电容残余能量危险防护、机械防护等安全性能要求。      
     

电容残余能量危险防护

     
储能变流器电容残余能量危险防护应提供下列措施中的一项:      
     
a)储能变流器断电后,在维修人员接触区域,内部电容器电压降低到直流60V以下或能量低于20J所需的放电时间不大于5s;      
     

b)储能变流器外壳或电容器保护挡板等明显位置标注表B.1的“电击危险及放电时间”标识符号。

机械防护

     
储能变流器内部带电部件和运动部件只有通过工具打开后才能被接触。      
     

户外型储能变流器外壳上的塑料材料和聚合物材料应能耐受紫外线照射,在正常使用情况下,不应出现裂纹或破裂等迹象,其防护性能不应降低。

质量在18kg以下的储能变流器应提供搬运和安装的把手或支架,把手或支架应能承受储能变流器4倍重力。壁挂安装的储能变流器安装支架应能承受储能变流器4倍的重力。

落地安装的储能变流器应具备稳定结构,在柜体倾斜10°或水平施加20%储能变流器重力,最大不大于250N的推力时均不应发生倾倒。

储能变流器在故障条件下不应抛射对人产生伤害的零部件。当储能变流器不可避免带有抛射零部件时,则应限制其抛射能量。储能变流器对抛射零部件的防护措施,应使用工具才能拆卸。

环境要求增加

盐雾适应性要求      
     

新国标更改低温适应性、高温适应性、湿热适应的要求,增加了“盐雾适应性”要求。

新国标低温适应性:-40℃环境温度条件下贮存16h后恢复至-20℃保持2h,储能变流器应能正常启动运行,且持续额定运行时间应不小于2h

2017版:在试验温度为工作温度下限且稳定后,产品应能正常启动运行,且持续额定运行时间不应低于72h。

新国标高温适应性:在70℃环境温度条件下贮存16h后恢复至40℃保持2h,储能变流器应能正常启动运行,且持续额定运行时间应不小于2h

2017版:在试验温度为工作温度上限且稳定后,产品应能正常启动运行,且持续额定运行时间不应低于72h。

新国标湿热适应性:在恒定湿热和交变湿热环境条件下保持48h后恢复至正常运行环境条件保持2h,储能变流器的绝缘电阻应不小于0.5MQ,储能变流器应能正常启动运行。

2017年版:

交变湿热:按GB/T 2423.4进行试验后,测量其绝缘电阻,不应小于0.5MQ。介质强度不应低于GB/T 2423.4规定的介质强度试验电压值的75%。

恒定湿热:按GB/T 2423.3进行试验后,测量其绝缘电阻,不应小于0.5 MQ。介质强度不应低于GB/T 2423.3规定的介质强度试验电压值的75%。

此外,文件还明确应用在海洋性气候的储能变流器需满足耐盐雾要求,在规定的盐雾试验环境条件下保持7d,外壳表面不应出现脱落、锈蚀。

储能变流器应在下列环境条件下正常工作:

1)温度:-20 ℃~+40 ℃ ;

2)相对湿度:≤95%;

3)对于应用于2000m以上高海拔条件的储能变流器,符合GB/T 20626.1的相关规定;对于应用在海洋性气候的储能变流器,满足耐盐雾要求。

2017版:海拔高度≤1000m;海拔高度>1000m时,应按GB/T 3859.2规定降额使用。

原文见下。

来源:电力电子技术与新能源
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首次发布时间:2024-02-27
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